随着人们对绿色汽车和动力源需求的增加,全球研究人员正在努力发明新型电池,这些新型电池可以储存更多的能量,并允许车辆每次充电行驶更长时间。现在研究人员正在探索的新电池技术之一,就是锌空气电池(ZAB),不过,锌空气电池不够稳定的问题是他们面临的最大挑战。
由于锌空气电池的碱性电解质中会有寄生或副反应,如枝晶形成和空气电极失效,可能会导致电池失效。不过,研究人员现在已经解决了这一问题,他们开发了一种使用非碱性水电解质的新型电池化学成分,这种新的化学反应克服了寄生反应。
非碱性电解质采用了一种可逆的过氧化锌化学成分,与传统的强碱性电解质相比,新开发的非碱性电解质具有多种优势,优势包括锌阳极的使用效率更高、化学稳定性和电化学可逆性更强。目前的锌空气电池由于有水的参与,利用的是缓慢的四电子氧化还原反应。然而,利用锌盐与疏水性阴离子三氟甲磺酸能够去除空气阴极表面的水,使空气阴极在稀释的水电解质中发生高度可逆的2e ORR反应。
研究人员表示,由此产生的锌空气电池可以在常规空气环境中稳定运行320个循环和1600小时。研究人员明确表示,虽然锌空气电池是一种潜在的替代电池技术,与目前的锂离子电池相比具有优势,但该技术还需要更多的研究和优化。
(本报综合)